[發明專利]硬件搜索引擎

有效

• 申請號: 201210000797.6
• 申請日: 2012-01-04
• 公開（公告）號: CN102567247A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李文江;朱從義;賈宗銘;張耀輝
• 申請（專利權）人: 記憶科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 黃韌敏

技術領域

本發明涉及數據處理技術領域，尤其涉及一種硬件搜索引擎。

背景技術

目前閃存控制器以及固態硬盤控制器等內嵌式系統中，對于閃存中的頁面(page)，塊(block)和顆粒信息的管理大多是基于查表搜索的方式去完成；同時，邏輯地址和物理地址的映射分配也大多是經過查表的方式來實現。而在此查表搜索的過程中，存在大量的位運算、比較運算、排序運算、加減運算等，目前此類大批量的查找和運算都是通過閃存控制器芯片或者固態硬盤控制器芯片系統中的嵌入式微處理器來完成的，由于此類操作量大，而且訪問存儲器延遲大，并且大部分的嵌入式微處理器在位運算操作中沒有針對的對應指令，造成了嵌入式微處理器負擔大，使此類操作成為影響閃存控制器以及固態硬盤控制器的處理性能的瓶頸。

發明內容

針對上述的缺陷，本發明的目的在于提供一種硬件搜索引擎，其能夠減輕微處理器的負擔，提高內嵌式系統的處理計算能力和數據讀寫效率，并在總線訪問上提高整個內嵌式系統的帶寬。

為了實現上述目的，本發明提供一種硬件搜索引擎，應用于嵌入式系統，所述硬件搜索引擎包括配置模塊，譯碼模塊、執行模塊和總線訪問模塊，其中：

所述配置模塊，用于配置所述嵌入式系統的當前操作的操作配置信息；

所述譯碼模塊，用于將所述操作配置信息譯碼后發給所述執行模塊；

所述執行模塊，用于根據已譯碼的所述操作配置信息進行操作處理，并將操作結果發給所述總線訪問模塊。

根據本發明所述的硬件搜索引擎，所述配置模塊為能被所述總線訪問模塊訪問的寄存器堆，包括：

操作地址空間寄存器，用于配置搜索、查表和/或計算操作的地址；

至少一操作碼空間寄存器，用于為所述搜索、查表和/或計算操作配置操作指令和操作碼；

信息結束符寄存器，用于在所述操作指令和操作碼的配置完成時，在所述操作指令和操作碼之后配置信息結束符并發送給所述譯碼模塊。

根據本發明所述的硬件搜索引擎，所述操作碼空間寄存器進一步包括：

操作碼單元，用于配置可擴展的各種操作碼；

數據單位單元，用于配置數據單位；

數據單位長度單元，用于配置數據單位的長度；

數據單位使能單元，用于配置數據單位是否有效；

閾值信息單元，用于配置基準值和閥值信息；

搜索關鍵字單元，用于配置搜索關鍵字；

關鍵字長度單元，用于配置搜索關鍵字的長度；和/或

結果寫回地址單元，用于配置當前操作的結果寫回地址。

根據本發明所述的硬件搜索引擎，所述硬件搜索引擎還包括中斷模塊，所述中斷模塊用于在所述當前操作被完成時，發送中斷信號給所述內嵌式系統。

根據本發明所述的硬件搜索引擎，所述硬件搜索引擎與一嵌入式微處理器連接，并由所述嵌入式微處理器在所述配置模塊中配置所述當前操作的操作配置信息。

根據本發明所述的硬件搜索引擎，所述硬件搜索引擎還包括并行處理控制模塊，所述并行處理控制模塊用于控制所述嵌入式微處理器并行完成所述當前操作。

根據本發明所述的硬件搜索引擎，所述嵌入式系統為閃存控制器或者固態硬盤控制器。

根據本發明所述的硬件搜索引擎，所述執行模塊包括主控制器、搜索查表子模塊和/或運算子模塊；

所述主控制器用于收到已譯碼的所述操作配置信息后，控制所述搜索查表子模塊或運算子模塊工作，并將數據讀寫地址分配給所述總線訪問模塊；

所述搜索查表子模塊用于根據所述操作配置信息進行相應的搜索和/或查表操作；

所述運算子模塊用于根據所述操作配置信息進行相應的運算操作。

根據本發明所述的硬件搜索引擎，所述運算子模塊包括比較單元，加法單元，減法單元和/或位操作單元。

根據本發明所述的硬件搜索引擎，所述執行模塊還包括數據寫回子模塊；

所述主控器用于將所述操作結果和結果寫回地址發給所述總線訪問模塊；

所述數據寫回子模塊用于通過所述總線訪問模塊，將所述當前操作中需返回的數據寫回到指定的存儲器。